glonucsecГлобальная ядерная безопасностьGlobal Nuclear Safety2305-414X2499-9733National Research Nuclear University "MEPhI"10.26583/gns-2019-01-07WBMTUYglonucsec-405Research ArticleИЗЫСКАНИЕ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И МОНТАЖ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯRESEARCH, DESIGN, CONSTRUCTION AND INSTALLATION OF NUCLEAR FACILITIES MANUFACTURING EQUIPMENTЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ НА ОСНОВЕ НАНОСТРУКТУР GaInAs, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ ИОННО-ЛУЧЕВОГО ОСАЖДЕНИЯELEMENTS FOR SOLAR BATTERIES ON THE GAINAS NANOSTRUCTURE BASIS OBTAINED BY ION-BEAM DEPOSITION METHODhttps://orcid.org/0000-0001-5415-0782СысоевИ. А.SysoevI. A.https://orcid.org/0000-0002-4997-9497ГусевД. А.GusevD. A.https://orcid.org/0000-0003-4616-621XДембицкийА. Е.DembitskyA. E.https://orcid.org/0000-0002-0148-2086СмолинА. Ю.SmolinA. Yu.КатаевВ. Ф.KataevV. F.Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северо-Кавказский федеральный университет»Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education "North Caucasian Federal University"Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИVolgodonsk Engineering-Technical Institute – Branch of NRNU «MEPhI»201911022026016773Copyright © Сысоев И.А., Гусев Д.А., Дембицкий А.Е., Смолин А.Ю., Катаев В.Ф., 20262026Сысоев И.А., Гусев Д.А., Дембицкий А.Е., Смолин А.Ю., Катаев В.Ф.Sysoev I.A., Gusev D.A., Dembitsky A.E., Smolin A.Y., Kataev V.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://glonucsec.elpub.ru/jour/article/view/405

Экспериментально показана возможность формирования методом ионно-лучевого осаждения квантовых точек на основе трехкомпонентных твердых растворов GaInAs различных составов на поверхность GaAs. Рассмотрены особенности технологии ионно-лучевого осаждения. Определены оптимальные соотношения компонентов твердого раствора GaInAs, при котором квантовые точки характеризуются наименьшими размерами и наибольшей плотностью. Представлены результаты исследования спектров фотолюминесценции, морфологии поверхности полученных наноструктур. Полученные результаты могут представлять практический интерес для применения в многопереходных солнечных элементах с целью повышения их КПД.

The study experimentally showed the possibility of quantum dots formation based on three-component InGaAs solid solutions of various compositions on the surface of GaAs by the method of ion-beam deposition of quantum dots. The features of the technology of ion – beam deposition are considered. The optimal ratios of the of the GaInAs solid solution components are determined at which the quantum dots are characterized by the smallest dimensions, and the technological conditions are established where their density increases. The results of the study of the photoluminescence spectra and the surface morphology of the obtained nanostructures are presented. The results obtained may be of practical interest as materials for the formation of highly efficient solar cell panels on their basis, which are widely used as alternative environmentally friendly energy sources in the energy sector at present .

солнечные элементынаноразмерные структурымногокомпонентные твердые растворыионно-лучевое осаждениетехнологияматериалы для фотоэлементовsolar cellsnanoscale structuresmulticomponent solid solutionsion beam depositiontechnologymaterials for photovoltaic cells.ReferencesЛеденцов, Н.Н. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры [Текст] / Н.Н. Леденцов [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 1998. – Т. 32, вып. 4. – С. 385-410.Леденцов, Н.Н. Гетероструктуры с квантовыми точками: получение, свойства, лазеры [Текст] / Н.Н. Леденцов [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 1998. – Т. 32, вып. 4. – С. 385-410.Лунин, Л.С. Новые возможности ионно-лучевых технологий в задачах получения оптоэлектронных устройств на основе многокомпонентных соединений А3В5 [Текст] / Л.С. Лунин, И.А. Сысоев // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. – 2003. – Спец. вып. С. 53-54.Лунин, Л.С. Новые возможности ионно-лучевых технологий в задачах получения оптоэлектронных устройств на основе многокомпонентных соединений А3В5 [Текст] / Л.С. Лунин, И.А. Сысоев // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. – 2003. – Спец. вып. С. 53-54.Лунин, Л.С. Ионно-лучевое осаждение фотоактивных нанослоев кремниевых солнечных элементов [Текст] / Л.С. Лунин, С.Н. Чеботарев, А.С. Пащенко, Л.Н. Балабанова // Неорган. материалы. – 2012. – Т. 48. – № 5. – С. 517-522.Лунин, Л.С. Ионно-лучевое осаждение фотоактивных нанослоев кремниевых солнечных элементов [Текст] / Л.С. Лунин, С.Н. Чеботарев, А.С. Пащенко, Л.Н. Балабанова // Неорган. материалы. – 2012. – Т. 48. – № 5. – С. 517-522.Лунин, Л.С. Исследование фоточувствительных гетероструктур InAs/GaAs с квантовыми точками, выращенных методом ионно-лучевого осаждения [Текст] /Л.С. Лунин [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2011. – № 6. – С. 58-62.Лунин, Л.С. Исследование фоточувствительных гетероструктур InAs/GaAs с квантовыми точками, выращенных методом ионно-лучевого осаждения [Текст] /Л.С. Лунин [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2011. – № 6. – С. 58-62.Блохин, С.А. Фотоэлектрические преобразователи AlGaAs/GaAs с массивом квантовых точек InGaAs [Текст] / C.А. Блохин [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2009. – Т. 43, вып. 4. – С. 537-542.Блохин, С.А. Фотоэлектрические преобразователи AlGaAs/GaAs с массивом квантовых точек InGaAs [Текст] / C.А. Блохин [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2009. – Т. 43, вып. 4. – С. 537-542.Чеботарев, С.Н. Исследование фототока в солнечных элементах на гетероструктурах с массивом квантовых точек / С.Н. Чеботарев, А.С. Пащенко // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. 2013. Вып. № 2. – С. 97-99.Чеботарев, С.Н. Исследование фототока в солнечных элементах на гетероструктурах с массивом квантовых точек / С.Н. Чеботарев, А.С. Пащенко // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. 2013. Вып. № 2. – С. 97-99.Салий, Р.А. Определение технологических параметров роста в системе InAs-GaAs для синтеза «многомодальных» квантовых точек InAs методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений [Текст] / Р.А. Салий [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2015. – 49, вып. 8.Салий, Р.А. Определение технологических параметров роста в системе InAs-GaAs для синтеза «многомодальных» квантовых точек InAs методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений [Текст] / Р.А. Салий [и др.] // Физика и техника полупроводников. – 2015. – 49, вып. 8.Благин, А.В. Физико-технологические особенности ионно-лучевого осаждения наноразмерных структур на основе твердых растворов А3В5 [Текст] / А.В. Благин [и др.] // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. – 2011. № 5. – С. 125-128.Благин, А.В. Физико-технологические особенности ионно-лучевого осаждения наноразмерных структур на основе твердых растворов А3В5 [Текст] / А.В. Благин [и др.] // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки. – 2011. № 5. – С. 125-128.Лунин, Л.С. Формирование квантовых точек InAs на подложках GaAs методом ионно-лучевого осаждения / Л.С. Лунин, И.А. Сысоев, С.Н. Чеботарев, А.С. Пащенко // Вестн. Южного науч. центра РАН. – 2010. – Т. 6, № 4. – С. 46-49.Лунин, Л.С. Формирование квантовых точек InAs на подложках GaAs методом ионно-лучевого осаждения / Л.С. Лунин, И.А. Сысоев, С.Н. Чеботарев, А.С. Пащенко // Вестн. Южного науч. центра РАН. – 2010. – Т. 6, № 4. – С. 46-49.Сысоев, И.А. Формирование массивов квантовых точек GaxIn1-xAsyP1-y/GaAs в процессе ионно-лучевого осаждения [Текст] / И.А. Сысоев [и др.] // Неорганические материалы. – 2014. – Т. 50, № 3. – C. 237-244.Сысоев, И.А. Формирование массивов квантовых точек GaxIn1-xAsyP1-y/GaAs в процессе ионно-лучевого осаждения [Текст] / И.А. Сысоев [и др.] // Неорганические материалы. – 2014. – Т. 50, № 3. – C. 237-244.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.